Войска гарнизона распределили следующим образом: на Городской стороне сосредоточилось около 13 тысяч человек и 24 полевых орудия; на Корабельной стороне — около 11 тысяч человек и 8 полевых орудий. Однако в ходе боевых действий осуществить переброску части войск с Городской на Корабельную сторону и обратно было бы крайне затруднительно. Чтобы обеспечить необходимый быстрый маневр войсками, по приказанию вице-адмирала Нахимова через Южную бухту соорудили наплавной мост, использовав различные малые суда и плоты.
Вице-адмирал Корнилов уделял большое внимание взаимодействию флота с сухопутными силами. Для обеспечения поддержки обороны города он утвердил расстановку пароходов эскадры: пароход "Херсонес" должен был обстреливать Инкерманскую долину; суда "Владимир" и "Крым" обстреливали Киленбалочное плато и фланкировали первый и второй бастионы; пароход "Эльбрус" контролировал Ушакову балку и прикрывал русские войска в случае отступления к Павловской батарее, откуда их эвакуировали суда "Грозный", "Турок" и "Дунай"; пароходы "Бессарабия", "Громоносец" и "Одесса" фланкировали правый фланг оборонительной линии, контролировали Карантинную бухту и охраняли по ночам проход, оставленный в заграждении рейда.
Но главная задача этого периода состояла в максимальном ускорении оборонительных работ и поддержании боевого духа войск. Вице-адмирал Корнилов старался ободрить войска и настроить их на решительную битву с врагом. Например, к солдатам Московского полка В. А. Корнилов обратился с такими словами: "Московцы, вы находитесь здесь на рубеже России, вы защищаете дорогой уголок Русского царства. На вас смотрит царь и вся Россия. Если только вы не исполните вполне своего долга, то и Москва не примет вас как московцев ..."[87] Своими беседами, заботой и энергичной деятельностью адмирал заслужил доверие простых солдат, понимавших и ценивших неподдельные человеческие чувства.
Тем временем союзники приняли окончательное решение не производить немедленного штурма Севастополя, а, установив осадную артиллерию, подавить русские орудия, разрушить укрепления и с малыми потерями занять город. Разделив свою армию на две части — осадный и обсервационный корпуса, они с 19 сентября начали занимать позиции. Французские дивизии осадного корпуса стали лагерем перед четвертым, пятым, шестым и седьмым бастионами на расстоянии трех верст от города. От Сарандинакской балки до Черной речки расположились английские войска, они также входили в состав осадного корпуса. Над обрывами Сапун-горы, фронтом к Балаклаве и Федюхиным высотам, обосновались французские дивизии обсервационного корпуса под командованием генерала Боске. Его задача заключалась в охране осадного корпуса от нападения русских войск со стороны Балаклавской долины и Черной речки. В случае необходимости обсервационный корпус должен был оказать помощь английской армии. Турецкая дивизия, расположенная на правом фланге обсервационного корпуса, находилась в резерве.
Закончив обустройство лагерей, союзники с 27 сентября приступили к установке осадных батарей. Французы заложили траншеи на Рудольфовой высоте в 450 саженях от пятого бастиона, а англичане — на Зеленой горе в 1200 саженях от третьего бастиона и 1050 саженях от Малахова кургана. Такое значительное удаление осадной артиллерии от русских позиций на Корабельной стороне свидетельствовало о ее большом количестве и мощи.
Подполковник Тотлебен немедленно принял соответствующие контрмеры. Определив длину заложенных противником траншей и разделив ее на 6 м (минимальное расстояние между пушками), он получил вероятное количество орудий, устанавливаемых на строящейся батарее; далее следовало направить против этого пункта соответствующее количество стволов с русских позиций. Так, например, было выявлено, что необходимо французской батарее противопоставить не менее 40 орудий. С этой целью на ближайших укреплениях перерезали несколько амбразур, а у четвертого и пятого бастионов заложили новые батареи: №22 (Ивашкина), № 23 (Лазарева), №24 (Бурцева) и №25 (Титова). Кроме того, в 100 саженях от возвышенности начали возводить контр-апрошную батарею №26 (Шемякина). Для вооружения батарей перевезли бомбовые пушки с Николаевской батареи и большие мортиры с кораблей. Так создавался необходимый перевес в артиллерии над французами. Одновременно предпринимались меры для защиты четвертого бастиона от флангового обстрела с Рудольфовой горы: там началось строительство траверс на левом фасе через каждые две пушки.
Установленные на русских укреплениях орудия вели беспокоящий обстрел строящихся батарей противника, а по ночам солдаты делали вылазки с разведывательными целями.
29 сентября французы приступили к устройству еще пяти батарей, а англичане начали рыть траншеи на Зеленой горе, в 600—700 саженях от третьего и четвертого бастионов. Начальник инженеров Тотлебен немедленно распорядился строить противодействующие батареи, заменить на правом фасе третьего бастиона 18-фунтовые пушки на 36-фунтовые и защитить от продольных выстрелов фасы третьего и четвертого бастионов траверсами через каждые два орудия.
При строительстве укреплений и батарей возникало много препятствий. Земля для брустверов содержала большое количество мелкого камня и поэтому насыпи из нее легко разрушались и размывались. Необходимо было все крутости укреплять, но ни дерна, ни черной земли, ни хвороста для туров и фашин строители не имели, и внутреннюю крутость выкладывали из камня насухо или глины, а грунт в брустверы отсыпали по мере возведения этих стенок. Щеки амбразур укрепляли мешками с землей, досками и глиной, которые загорались и рассыпались вскоре после начала боя; приходилось прекращать стрельбу и восстанавливать амбразуры. А так как это происходило весьма часто, темп стрельбы из орудий сильно снижался. В последующем от крепления досками и глиной отказались, применяя фашины и туры. Иногда вместо туров использовали деревянные бочки и металлические цистерны для воды, наполняя их грунтом, однако эти конструкции было трудно заменять, особенно после повреждения снарядами. Очень медленно строились пороховые погреба. Вначале высекали углубления в скале, затем возводили каменные стены на растворе и укладывали по ним перекрытия из двух накатов бревен; после этого со всех сторон отсыпали грунт. Для защиты входа в погреб строили небольшой блиндаж. К концу сентября успели достроить только четыре небольших пороховых погреба шириной 4 и длиной 7 м на третьем и четвертом бастионах и Малаховом кургане. На наиболее важных батареях возвели малые пороховые погреба площадью 10 м2.
Но моряки нашли выход и из этого положения. Они предложили организовать временное хранение зарядов в корабельных цистернах для воды, которые представляли собой кубической формы ящики из листового железа, вмещавшие от 25 до 140 ведер, весом от 6 до 25 пудов. Примерно в десяти шагах от орудий матросы закапывали цистерны в грунт, а сверху прикрывали досками и рогожей. В этих "погребах" хранили небольшое число зарядов, чтобы избежать значительных повреждений при случайном взрыве.
В первые дни осады Севастополя моряки составляли костяк сухопутной обороны. 30 сентября морские батальоны были переименованы в экипажи, с вручением знамен и сохранением флотских порядков. Личный состав Севастопольской эскадры переместился на берег со своими командирами, артиллерией и даже склянками, отбивающими время. На оборонительной линии находились 13 экипажей, один экипаж оставался на корабле "Ягудил" и батареях, возведенных на Пересыпи, а два — на Северной стороне. К этому времени в гарнизоне было также 16 пехотных батальонов, 1 саперный батальон и 28 полевых орудий.
Подполковник Э. И. Тотлебен, являясь полновластным распорядителем по фортификационным работам, принимал решения о возведении всех новых и реконструкции старых укреплений (со временем авторитет начальника инженеров для защитников Севастополя станет непререкаемым, к концу года его произведут в полковники и флигель-адъютанты императора). Однако на первых порах властный и требовательный начальник, не терпевший никаких возражений, имел на этой почве столкновения с моряками. В таких случаях вмешивался вице-адмирал Нахимов: "Эдуард Иванович! Мы ничего не понимаем в Вашем деле, скажите-с мне, что нужно делать, и я передам своим-с..."[88] Конфликт разрешался, и моряки рьяно выполняли поставленную задачу.